JPH0872104A - 熱可塑性の成形品におけるゲート処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ランナー付成形品をゲート部分で切断して成
形品を得る場合において、平滑で適確な形状の切断面を
簡単に得ることのできるゲート処理方法を提供するこ
と。 【構成】 ランナー付成形品１をゲート部分１ｃで切断
した後、成形品１ａの側のゲート切断面をヒータ３に圧
接して表面を溶融させ、切断時に生じたダレや変形およ
びヒビ割れやササクレ等を除去し、再び硬化させて平滑
な表面を得る。また、ヒータ３の表面形状を最終的に必
要とされるゲート部分１ｃの形状に合わせて構成するこ
とにより、溶融による表面の平滑化と共に型押し作業を
行って、所望する形状を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性の成形品にお
けるゲート処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性の樹脂からなる成形品を製造す
る場合には射出成形を適用するのが一般的である。射出
成形はそもそも量産によるコストダウンを目的としたも
のであるから、金型の設計に際しては、二次加工を必要
としない設計方針が最も尊重される。当然、成形品のゲ
ートカット作業はサブマリンゲート等を利用して成形品
の離型作業時に一括して実施すべきものであるが、時と
して、サブマリンゲートを採用した金型構成がどうして
も困難となる場合がある。

【０００３】一例を挙げれば、成形品の形状が繊細でサ
ブマリンゲートを利用したゲートカットで発生する剪断
抵抗の反力に成形品自体が耐えられなくなるような場合
がこれに当たり、特に、成形品の微小突起部等にゲート
を設けなければならないような場合は、サブマリンゲー
トを採用した金型構成が著しく困難である。当然、成形
品の微小突起部等にゲートを配備するといったこと自体
設計上好ましくないが、コネクタやプラグまたはスイッ
チ部品等のような成形品では、成形品同志または成形品
と金属部品との嵌合面や摺動面にゲートを配備すること
が制限されるため、やむなく微小突起部等にゲートを配
備する必要に迫られる場合がある。このような場合はオ
ープンゲートを適用して金型からランナー付成形品を一
体に取り出した後ゲートカットのための二次加工を行う
必要がある。

【０００４】二次加工におけるゲートカットの手段とし
ては、丸ノコ状の回転工具を装着して行う除去加工的な
切断作業や、ニクロム線を張設した糸鋸フレームやハン
ダゴテの先端に刃を装着したホットナイフまたはヒート
ニッパ等によって行う電気的発熱を利用した切断作業、
および、プラスチック用ニッパによる単純な切断作業が
周知である。

【０００５】しかし、熱可塑性樹脂は著しく熱伝導性が
低いため、回転工具を利用した切断作業を行うと、摩擦
熱が局所的に集中して成形品の切断面にダレを生じさせ
たり、切粉が溶融して切断面に再付着するなどしてバリ
状の変形が生じたりするといった問題がある。また、ニ
クロム線等を利用した熱加工的な切断作業でも成形品の
切断面に同様のダレが生じ、更に、プラスチック用ニッ
パによる単純な切断作業では強力な剪断力が作用するの
で、ゲート部分における樹脂の配向性の問題等により切
断面にヒビ割れやササクレが生じたりするといった問題
がある。

【０００６】また、成形品の微小突起部の千切れを防止
するためにこの部分にオープンゲートを積極的に設け、
離型作業時に成形品に作用する力をオープンゲート部分
で分散させることにより成形品の千切れや変形を防止す
る成形技術がある。つまり、微小突起部が可動側金型に
食い付いて千切れるのを防止するため、この微小突起部
をゲートを介してランナーと一体にしておき、ランナー
側のエジェクタピンの力によりランナーと一体的に微小
突起部を引き剥がすことによって、離型作業時の食い付
きによる千切れや変形を防止するのである。無論、この
場合はゲート部分の樹脂が成形品と重複して成形品の一
部を形成するわけであるから、突起部の最終形状は重要
である。このような場合、やはり二次加工によるゲート
カット作業が必要になるが、前述したような切断手段で
は平面的な切断作業しか行えないため、必要とされる突
起部の形状如何によっては、いわゆる、成形品がゲート
に食われるといった現象が生じ、正常な成形品が得られ
なくなることがある。

【０００７】例えば、突起部の先端に楔状の突出部を形
成する必要があるような場合がこれに当たるが、前述し
たような平面的な切断作業ではその切断面に楔型形状を
与えることができないので、結果的に楔の両側がゲート
に食われた状態となり、突起部の他の部位と楔状の突出
部とを区別できなくなる。当然、適当な回転工具を取付
けたルーター等を用いて再加工を行うことも可能ではあ
るが、作業に熟練を要する点や工数の増加に問題があ
り、また、その加工過程では回転工具の利用による前述
の欠点、つまり、縁ダレやバリ状の変形といった問題が
発生する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、ランナー付成形品をゲート部分で切断して成形品を
得る場合において、平滑で適確な形状の切断面を簡単に
得ることのできる熱可塑性の成形品におけるゲート処理
方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、金型から一体
に取り出されたランナー付成形品を成形品側にゲート部
分の一部を残して切断し、成形品側のゲート切断面をヒ
ータに圧接して溶融させた後再硬化させることにより、
成形品側のゲート切断面を平滑化するようにした。更
に、最終的に必要とされるゲート部分の形状に応じて前
記ヒータの表面形状を構成し、該ヒータの表面に成形品
側の切断面を圧接してゲート切断面の平滑化と共に形状
加工を行うようにし、適確な形状の切断面を得られるよ
うにした。

【００１０】また、金型から一体に取り出されたランナ
ー付成形品を成形品側にゲート部分の一部を残して加熱
した剪断刃により切断し、成形品側のゲート切断面を前
記剪断刃の側面に圧接して溶融させた後再硬化させるこ
とにより成形品側のゲート切断面を平滑化する構成によ
り、独立したヒータの使用を不用として作業性の向上と
作業装備の簡略化を図った。更に、最終的に必要とされ
るゲート部分の形状に応じて前記剪断刃の断面形状を構
成し、該剪断刃の側面に成形品側の切断面を圧接してゲ
ート切断面の平滑化と共に形状加工を行うようにし、適
確な形状の切断面を得られるようにした。

【００１１】

【作用】成形品側にゲート部分の一部を残してゲートを
切断し、更に、成形品側のゲート切断面をヒータに圧接
して溶融させた後再硬化させ、成形品側のゲート切断面
を平滑化する。切断時に切断面に生じたダレやバリ状の
変形およびヒビ割れやササクレがヒータによる切断面の
樹脂の溶融および再硬化によって改善されるので平滑な
切断面を得ることができる。また、最終的に必要とされ
るゲート部分の形状に応じてヒータの表面形状を構成し
ているので、切断面の平滑化と共に形状加工を同時に行
うことができ、所望する切断面の形状が容易に得られ
る。

【００１２】また、加熱した剪断刃によりゲートの切断
を行う構成によれば切粉が生じないので、切断時の摩擦
熱で溶融した切粉の再付着によるバリ状の変形の発生と
強力な剪断力によるヒビ割れやササクレの発生は未然に
防止される。更に、成形品側のゲート切断面を剪断刃の
側面に圧接して溶融および再硬化させることにより、縁
ダレ等の形状異常が改善されて平滑な切断面が得られ
る。また、最終的に必要とされるゲート部分の形状に応
じて剪断刃の断面形状を構成しているので、切断面の平
滑化と共に形状加工を行うことができ、所望する切断面
の形状が容易に得られる。また、切断および平滑化の作
業を同じ剪断刃によって行うことができるので作業性が
向上し作業装備が簡略化される。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明のゲート処理方
法の実施例を説明する。図１は、成形品とランナーを切
断し、成形品のゲート切断面をヒータに圧接して溶融さ
せた後再硬化させることによって成形品側のゲート切断
面を平滑化するようにした第１実施例の作業工程の概略
を示す概念図である。但し、図１（ａ）乃至図１（ｃ）
では成形品を成形する金型のパーティングラインを基準
とした平面図によって成形品等を示し、また、図１
（ｄ）乃至図１（ｆ）では図１（ａ）乃至図１（ｃ）の
各々に対する正面図またはその断面図により成形品等を
示している。

【００１４】図１において、符号１は、成形品１ａとラ
ンナー１ｂ、および、成形品１ａとランナー１ｂとを接
続するゲート部分１ｃからなるランナー付成形品であ
り、成形品１ａ，ランナー１ｂ，ゲート部分１ｃの三者
が一体的に形成されている。当然、ゲート部分１ｃは金
型のオープンゲート部分によって成形された形状であっ
て、離型作業時におけるゲートの自動切断作業は行われ
ていない。

【００１５】オープンゲートを適用して射出成形を行う
べき成形品、つまり、成形品とランナーを金型から一体
に取り出すべき成形品としては、例えば、（イ）設計上
の制限事項等によりやむなく微小突起部等にゲートを設
けなければならなくなったようなもの、（ロ）成形品の
微小突起部の千切れを防止するためにこの部分に積極的
にオープンゲートを設け、離型作業時に成形品に作用す
る力をゲート部分で分散して支えるようにしたもの、
（ハ）成形品の主要部とは直接関係ないが、オープンゲ
ートを適当な位置に配備して成形品の一部に微小突起部
を残すと組み立て作業時における成形品の天地左右の判
定や自動機に対する成形品の整列送り等が容易になるも
の等を初め、各種のものがある。

【００１６】図１で示す作業例は前述の（ハ）の成形品
に対する作業の一例を示すもので、この場合、ゲート部
分１ｃにより形成される微小突起部は成形品の出来不出
来とは直接の関係がなく、成形品の天地左右の判定や、
自動機に対する成形品の整列送り等に利用できれば十分
である。但し、成形品１ａ側のゲート部分１ｃの切断面
にバリ状の変形やダレまたはヒビ割れやササクレ等が生
じていたり切粉が付着していたりすると、自動機の搬送
用レール等にゲート部分１ｃからなる微小突起が干渉し
て整列送りが妨げられる場合がある。従って、この例で
は、専ら切断面の平滑化を目的とした作業を行うことに
なる。

【００１７】そこで、まず、金型から取り出されたラン
ナー付成形品１に対し、ルーター等のモーターツール
（フライス盤等を含む）やニクロム線を張設した糸鋸フ
レームまたはホットナイフやヒートニッパもしくはプラ
スチック用ニッパ等により従来と同様の切断作業を行
い、図１（ａ）および図１（ｄ）に示されるように、成
形品１ａの側に微小突起部となるゲート部分１ｃの一部
を残し、該ゲート部分１ｃの切断作業を行う。図１
（ａ）ではルーター等に装着された丸ノコ刃状の回転工
具２により切断作業を行う場合について例示している
が、前述した通り、周知の切断工具のうち何を用いるか
は任意である。しかし、回転工具２を高速回転させて切
断作業を行ったり熱加工的な切断作業を行ったりした場
合では成形品１ａの切断面にある程度のダレが生じ、ま
た、プラスチック用ニッパによる切断作業では、強力な
剪断力のために切断面にヒビ割れやササクレが生じる場
合がある。

【００１８】そこで、次に、図１（ｂ）および図１
（ｅ）に示されるように、ニクロム線等の発熱体により
加熱されたヒータ３の先端の平面に成形品１ａに残った
ゲート部分１ｃの切断面を圧接して溶融させる。そし
て、ダレやバリ状の変形およびヒビ割れやササクレ等が
解消されて該切断面が平滑に溶融された時点を見計らっ
て成形品１ａのゲート部分１ｃをヒータ３から離し、冷
却して再硬化させ、図１（ｃ）および図１（ｆ）に示さ
れるように、ゲート部分１ｃの切断面が円滑な成形品１
ａを得る。

【００１９】ヒータ３の先端の平面にテフロン加工等を
施しておけば、溶融したゲート部分１ｃの樹脂がヒータ
３の側に付着したり糸を引いたりするといった不都合を
解消することができる。また、樹脂の溶融が必要以上に
進まないよう、ヒータ３の温度は通常よりも低め、例え
ば、射出成形作業時のノズルやシリンダ温度よりも低め
に設定しておくとよい。

【００２０】また、図２の作業例は、ゲート切断面の形
状が重要となる前述の（イ）および（ロ）の成形品に対
する作業の一例を示す第２実施例のもので、一例とし
て、ゲート部分１ｃから成る微小突起部を楔状に仕上げ
るものについて示している。

【００２１】ゲート部分１ｃの切断作業に関しては、図
２（ａ）および図２（ｄ）に示されるように前述の第１
実施例の場合と同様であるが、この実施例では、切断に
よって得られたゲート部分１ｃの断面形状と最終的に必
要とされるこの部分の断面形状とが相違するので、ヒー
タ３により切断面の平滑化と共に形状加工を行う必要が
ある。そこで、これに応じて、ヒータ３の先端には図２
（ｂ）および図２（ｅ）に示されるようなＶ字型の切欠
３ａが設けられている。つまり、ニクロム線等の発熱体
により加熱されたヒータ３の切欠３ａに成形品１ａに残
ったゲート部分１ｃの切断面を圧接して型押し作業を行
うことにより、ゲート部分１ｃに所望する断面形状を与
え、同時に、切断時に生じたダレやバリ状の変形および
ヒビ割れやササクレ等を解消して、図２（ｃ）および図
２（ｆ）に示されるような成形品１ａを得るのである。

【００２２】このような形状の転写作業は、ヒータ３の
切欠３ａの形状を変えることにより、前述した楔状のも
ののほか、各種の形状に対して実施することができる。
また、場合によっては、ヒータ３の先端に突起を設けて
成形品１ａのゲート部分１ｃの断面に所望する形状を転
写する場合もある。

【００２３】次に、加熱した剪断刃によって切断作業を
行った後、同じ剪断刃によって平滑化のための溶融加工
を行うようにした第３実施例について説明する。図３の
作業例はゲート切断面の形状が余り重要ではない前述の
（ハ）の成形品に対する作業の一例を示すもので、図３
（ａ）乃至図３（ｃ）では成形品を成形する金型のパー
ティングラインを基準とした平面図によって成形品等を
示し、また、図３（ｄ）乃至図３（ｆ）では図３（ａ）
乃至図３（ｃ）の各々に対する断面図によって成形品等
を示すようにしている。図３における４ａ，４ｂは加熱
された一対の剪断刃であり、例えば、ヒートニッパ等に
より構成される。

【００２４】そこで、まず、金型から取り出されたラン
ナー付成形品１に対し、ヒートニッパ等の剪断刃４ａ，
４ｂにより微小突起部となるゲート部分１ｃを成形品１
ａの側にある程度残してゲート部分１ｃの切断作業を行
う。図３の実施例に示す剪断刃４ａ，４ｂは片刃状に形
成されているので、図３（ａ）に示されるように、刃の
立てられた面を成形品１ａの側に向けて切断作業を行う
ことにより、成形品１ａの側の切断面を比較的綺麗に得
ることができる。切削加工ではないので切粉は生じず、
また、剪断刃４ａ，４ｂが加熱されているために切断が
容易であって無駄な力がかからず、剪断力によるヒビ割
れやササクレ等は生じない。但し、熱を利用した切断作
業であるから、ある程度のダレの発生はやむを得ない。

【００２５】そこで、更に、図３（ｂ）および図３
（ｅ）に示されるように、加熱された剪断刃４ａ，４ｂ
の平らな側面に成形品１ａの微小突起部であるゲート部
分１ｃの切断面を圧接して溶融させ、ダレ等の変形を解
消して切断面を平滑化した後、成形品１ａのゲート部分
１ｃを剪断刃４ａ，４ｂから離して冷却して再硬化さ
せ、切断面が平滑な図３（ｃ）および図３（ｆ）に示さ
れるような成形品１ａを得る。図３（ｂ）では剪断刃４
ａ，４ｂを閉じてその衝合部分の側面に成形品１ａを押
圧する例を示しているが、その部分が平らで加熱温度が
適当でありさえすれば、剪断刃４ａまたは４ｂのいずれ
か一方の側面に成形品１ａを押圧してもよい。

【００２６】この第３実施例ではゲート部分１ｃの切断
に用いる工具と切断面の仕上げに用いる工具とが一体化
されているので、図１の実施例のように工具の持ち変え
作業を行う必要がなく、作業の効率が向上し、設備も簡
略化される。

【００２７】また、図４の説明図はゲート切断面の形状
が重要となる前述の（イ）および（ロ）の成形品の作業
に適した剪断刃５ａ，５ｂの一例を示す第４実施例のも
ので、一例として、ゲート部分１ｃから成る微小突起部
を楔状に仕上げるものについて示している。剪断刃５ａ
の裏には、ゲート部分１ｃを挟んで剪断刃５ａに対向す
る同一形状の剪断刃５ｂがある。

【００２８】ゲート部分１ｃの切断作業に関しては、図
４（ａ）に示されるように前述の第３実施例の場合と同
様であるが、この実施例では、微小突起部の端面形状と
して最終的に必要とされる形状に応じて剪断刃５ａ，５
ｂの表面形状がＶ字型に構成されているため、多少のダ
レ等はあるというものの、剪断刃５ａ，５ｂによる切断
終了時点で、ほぼ、図４（ｂ）に示されるように、最終
的に必要とされる断面形状に近い形状の切断面を得るこ
とができる。

【００２９】そこで、ダレ等を解消して平滑な表面を得
るため、更に、加熱された剪断刃５ａ，５ｂのＶ字型の
側面に成形品１ａの微小突起部であるゲート部分１ｃの
切断面を圧接して溶融させ、ダレ等の変形を解消して切
断面を平滑化して型押しを行い、図４（ｃ）に示される
ような成形品１ａを得る。図２で示される実施例では、
切断により得られた平らな断面形状と最終的に必要とさ
れる断面形状とが極端に相違するような場合では、型押
しによる形状加工の量が大きくなるために不用意なバリ
状の変形が生じる可能性があるが、本第４実施例におい
ては、型押しの前の切断の段階で最終的に必要とされる
大体の断面形状を得ることができるので、最終的に必要
とされる形状がどのようなものであれ型押しによってバ
リ状の変形が生じることは少ない。剪断刃５ａ，５ｂの
表面形状を変えることにより、前述した楔状のもののほ
か、各種の形状に対して型押しを実施することができ
る。なお、剪断刃５ａ，５ｂの刃部を図３に示されるも
ののような単純形状として切断のみに用い、剪断刃５
ａ，５ｂの適宜位置に凹部または凸部を設けて型押しを
行うようにすることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明のゲート処理方法は、ゲートを切
断して成形品を分割した後、更に、成形品側のゲート切
断面をヒータや剪断刃に圧接して溶融および再硬化させ
て成形品側のゲート切断面を平滑化するようにしたの
で、切断時に切断面に生じたダレやバリ状の変形および
ヒビ割れやササクレを簡単に解消することができ、平滑
化のための羽布がけ等の面倒な作業工程が省ける。ま
た、最終的に必要とされるゲート部分の形状に応じてヒ
ータや剪断刃の表面形状を構成しているので、切断面の
平滑化と共に形状加工を同時に行うことができ、所望す
るゲート切断面の形状を容易に得ることができる。この
結果、成形品の微小突起部等にゲートを配備した場合で
あっても、微小突起部等がゲートに食われることがなく
なり、ゲート部分を成形品の一部とした金型設計が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるゲート処理方法の
作業工程の概略を示す概念図である。

【図２】本発明の第２実施例におけるゲート処理方法の
作業工程の概略を示す概念図である。

【図３】本発明の第３実施例におけるゲート処理方法の
作業工程の概略を示す概念図である。

【図４】本発明の第４実施例におけるゲート処理方法の
作業工程の概略を示す概念図である。

【符号の説明】

１ ランナー付成形品 １ａ 成形品 １ｂ ランナー １ｃ ゲート部分 ２ 回転工具 ３ ヒータ ３ａ 切欠 ５ａ，５ｂ 剪断刃

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型から一体に取り出されたランナー付
   成形品を成形品側にゲート部分の一部を残して切断し、
   成形品側のゲート切断面をヒータに圧接して溶融させた
   後再硬化させることによって成形品側のゲート切断面を
   平滑化することを特徴とした熱可塑性の成形品における
   ゲート処理方法。
2. 【請求項２】 最終的に必要とされるゲート部分の形状
   に応じて前記ヒータの表面形状を構成し、該ヒータの表
   面に成形品側の切断面を圧接することにより成形品側の
   ゲート切断面の平滑化と共に形状加工を行うようにした
   請求項１記載の熱可塑性の成形品におけるゲート処理方
   法。
3. 【請求項３】 金型から一体に取り出されたランナー付
   成形品を成形品側にゲート部分の一部を残して加熱した
   剪断刃により切断し、成形品側のゲート切断面を前記剪
   断刃の側面に圧接して溶融させた後再硬化させることに
   よって成形品側のゲート切断面を平滑化することを特徴
   とした熱可塑性の成形品におけるゲート処理方法。
4. 【請求項４】 最終的に必要とされるゲート部分の形状
   に応じて前記剪断刃の断面形状を構成し、該剪断刃の側
   面に成形品側の切断面を圧接することにより成形品側の
   ゲート切断面の平滑化と共に形状加工を行うようにした
   請求項３記載の熱可塑性の成形品におけるゲート処理方
   法。